无取向硅钢表面绝缘涂层.pdf

1997年第4期
钢技术
49
y
综述
?9
无取向硅钢表面绝缘涂层
双杰旅√底元退张素长
(冷轧厂)
摘要无取向硅钢表面绝鲽涂层分成有机涂层、无杌涂层和半无涂层三大类。无机涂层
的基本成分是酸盐涂料和酸铝基涂籵中添加胶态二氩化硅、氧化镁和明酸。无杌涂层具有
良好的耐热和爝接性能,但其冲制性和粘鲒性不佳。半无杌涂层基本成分为酸盐、終酸盐、乳
胶树脂落液、弥散促进剂和表面活性剂,其中跡散促进剂和表面活性剂对涂层的质量具有重要
作用。半无杌涂层具有良好的冲制性和轱性,但其耐热性和焊接性不及无杌涂层。
Surface Insulation Coating of Non-oriented Silicon Stee
Chu Shumie u B Dai Yuyuan Zhang Dongchang
(Cold Rolling Mill Plant>
ABSTRACT The surface insulation coating of non-oriented silicon steel is comprised of
the organic coating mineral coating and mineral filled organic coating. The basic composi
tions of the mineral coating are phosphate coatings, aluminum phosphate-base coatings, co
lodal state silicon-dioxide, magnesium-dioxide and boron acid, the mineral coating possesses
better heat-resistant and welding properties, but its punching and adhesivity properties are
bad. The general composition of the mineral filled organic coating consists of the phosphate
chromate, emulsion resin solution, dispersion accelerating agent and surface active agent, the
last two among them play an important role in coating quality. The mineral filled organic
coating provides fine punching and adhesivity properties, but its heat-resistant and welding
properties are worse than those of mineral coating
Key Words Non-oriented silicon steel Mineral coating Mineral filled organic coating
1引盲
起,用焊接法将叠好的芯片边缘固定。因此,绝缘
能源是20世纪乃至21世纪四大支柱产业之涂层不仅需要有绝缘性,而且还需要有其它一些
一,目前由于能耗的迅速增加,降低电能消耗已成必须的性能,诸如:冲制性、粘结性、叠层焊接性、
为当今世界面临的重大课题。因此,对具有非常耐热性及抗油性2~82
低的铁损和高磁导率的高效铁芯材料的求量不
无取向硅钢表面绝缘涂层,主要包括无机涂
断增加。无取向硅钢是广泛用作旋转机器和静电层、有机涂层和半无机涂层三大类,总的发展趋
机器的铁芯材料。为减少电工钢板涡流损失,就要势是有机涂层已被逐新淘汰,无机涂层将逐渐代
在钢板表面涂绝缘涂层。另外,在制造电机、家替半无机涂层。但是,由于受到各方面条件的限制
用电器和变压器铁芯时,要连续地将电工钢板制和无机涂层本身的属性,目前应用较多的仍为半
成铁芯形状的坯料,将预定数量的坯料叠在
无机涂层。
愫双杰博士邮200941
2无机涂层
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双杰等无取向硅钢表面绝缘涂层
2.1磷酸盐无机涂层
酸镁和醋酸镁,使Mg+2尽可能多进入溶液。增加
无机绝缘涂层的典型代表是酸盐涂料和礫了Mg2的涂层溶液虽然改善了涂层的外观,但
酸锠基涂料。将这些涂料涂在电工钢板表面再经仍略有混浊,在815C、95%氮和5%氢气氛下消
过适当的于燥和固化处理后会产生绝缘涂层。
除应力退火后仍略有粘连性。所以,单增加Mg+2
有关专利指出,在电工钢板上使用酸铝含量不能完金解诀这些阿题。为了改善涂层的透
镁溶液就能形成性能极好的绝绦涂层。该溶液含明度及外观,每100份H2PO(用H3PO,计算,于
有的A1+3,Mgt2,H2PO浓度符合下列范围(干基)预混液中加入5~20份硼酸(H2BO3)、五氧化
基,按质量百分比计)
钒(VO3)或两者的混合波,所产生的绝缘涂层
AI+(用Al-O。进行计算):3%~11%
透明、均匀,且粘结性极好。预混液中,加入铬酸酐
Mg2(用MgO进行计算):3%~15%
以改进溶液的浸润性和稳定性,降低最终涂层的
H2PO(用H3PO4进行计算):78%~87%
吸水性,提高消除应力退火后的层间电阻率。每
3种成分总质量百分比为100%(干基)
100份H2PO(用HJPO:计算,千基〕中铬酸酐的
僯酸铝镁溶液为简明起见,以后简称预混加入量为10~45份(最好是25~35份,质量百分
液)中还可以加入胶态SiO2。如果AI+3,Mg-2和比,干基),预混液中铬酸酐的加入可使MgO的
HPO:浓度(分别用Al2)3,MgO和H3PO,的质溶解量有所增加
量百分比计算,干基)算作100份,则加入的胶态2.2酸盐涂料举例
SiO2(干基)的含量可以是0~150份,这四种物质
美国阿姆科公司?开发了4种舜酸盐涂料涂
之和为100%(干基),所形成的溶液中水分不得于硅钢表面,并在涂覆后测量了硅钢磁性性能.
少于45%。在使用前还可在溶液中加入Cr2O3,使
所使用的涂层溶液和它们的成分在下面列
溶液稳定化,以提高溶液的浸润性及电工钢板消出。在所有4种涂层溶液中,预混液含8.8%A+3
除应力退火后最终涂层的抗湿性和层间电阻率。(用AlO,计算),7.5%Mg'2(用MgO计算)和
这种溶液可用任何合适的常规方法涂到电工钢板83.7%H2PO(用HPO:计算)。每100份HIPC
(带或不带玻璃底涂层)上,然后将硅钢板进行加中含25份絡酸酐,并加入39%的胶态二氧化硅
热处理,使溶液于燥,从而得到所需要的绝缘玻璃溶液。
膜涂层。
涂料A一一预混液和胶态二氧化硅之比为1
进一步研究发现,涂层溶液含胶态二氧化硅:1
达40%体积比(即磷酸铝镁溶液与二氧化硅之比
涂料B--200rml预混液+100ml胶态二氧
最低达1.5:1)形成优质玻璃涂层,并能使涂层化硅十每100ml预混液含3,3gMgO(共6.6g
电工钢得到较好的磁性。为了使电工钢得到最佳
MgO)+每100ml预混液含4.5gH3BO:(共
磁性,在磷酸铝镁溶液中还必须加5~20份硼酸9.0gH3BO3),稀释至质量密度为1.3g/cm
(H3BO)(于基),再加入Cr2O3以改进